Велика енциклопедія нафти та газу. The Magic cafe: Крах віталізму

Розділ 6 Органічна хімія

Крах віталізму

Ще з часу відкриття вогню людина розділила речовини на дві групи: горючі та негорючі. До горючих речовин належали, зокрема, дерево і жир чи олія, вони переважно й служили паливом. Дерево – це продукт рослинного походження, а жир та олія – продукти як тваринного, так і рослинного походження. Вода, пісок, різні гірські породи та більшість інших речовин мінерального походження не горіли, більше того, гасили вогонь.

Таким чином, між здатністю речовини до горіння та приналежністю його до живого чи неживого світу існував певний зв'язок. Хоча, безперечно, були відомі й винятки. Наприклад, вугілля та сірка – продукти неживої матерії – входили до групи горючих речовин.

Накопичені у XVIII столітті знання показали хімікам, що судити про природу речовин, виходячи лише з їхньої горючості чи негорючості, не можна. Речовини неживої природи могли витримувати жорстку обробку, а речовини живої чи живої матерії такої обробки не витримували. Вода кипіла і знову конденсувалася у воду; залізо чи сіль розплавлялися, але, остигаючи, поверталися у вихідний стан. У той же час оливкова олія або цукор при нагріванні (навіть в умовах, що виключають можливість горіння) перетворювалися на дим і гар. Те, що залишалося, не мало вже нічого спільного. оливковою олією або цукром, і перетворити цей залишок на оливкову олію чи цукор більше не вдавалося. Словом, речовини цих двох груп поводилися принципово по-різному.

У 1807 р. Берцеліус запропонував речовини, подібні до оливкової олії або цукру, які типові для живої природи, називати органічними. Речовини, подібні до води та солі, які характерні для неживої природи, він назвав неорганічними .

Хіміків не переставало дивувати, що органічні речовини при нагріванні або будь-якому іншому жорсткому впливі легко перетворюються на неорганічні речовини. (Можливість зворотного перетворення, т. е. перетворення неорганічного речовини в органічне, було встановлено трохи пізніше.) У той час було часом панування віталізму - вчення, що розглядає життя як особливе явище, підпорядковується не законам світобудови, а впливу особливих життєвих сил (vis vitalis) . Захисником віталізму століттям раніше був Шталь, фундатор теорії флогістона (див. гл. 5). Прибічники віталізму стверджували, що з перетворення неорганічних речовин на органічні потрібен якийсь особливий вплив («життєва сила»), що проявляється лише усередині живої тканини. З цієї причини неорганічні сполуки, наприклад воду, можна було знайти всюди - у межах і живого, і неживого світу, тоді як органічні сполуки, що утворюються під впливом життєвої сили, можна знайти лише у живих тканинах.

Хіміки, які мали справу з звичайними сполуками і користувалися звичайними методами, здійснити перетворення, що вимагало участі життєвих сил, природно, не могли.

Перші сумніви у справедливості такого твердження виникли після опублікування у 1828 р. роботи Фрідріха Велера (1800-1882), німецького хіміка, учня Берцеліуса. Велера, зокрема, цікавили ціаніди та споріднені їм сполуки. Нагріваючи ціанат амонію (у той час цю сполуку беззастережно зараховували до неорганічних речовин, що не мають нічого спільного з живою матерією), Велер виявив, що в процесі нагрівання утворюються кристали, схожі на сечовину – продукт життєдіяльності людини та тварин, що виділяється у значних кількостях із сечею . Ретельно вивчивши ці кристали, Велер встановив, що він справді отримав сечовину – безперечно органічну сполуку.

Велер кілька разів повторив досвід і, переконавшись, що він за своїм бажанням може перетворювати неорганічну сполуку (ціанат амонію) на органічну (сечовину), повідомив про своє відкриття Берцеліуса. Берцеліус був упертою людиною, яка рідко змінювала свою думку під чиїмось впливом, проте в цьому випадку він змушений був погодитися, що проведений ним, Берцеліус, поділ на органічні та неорганічні сполуки виявився не таким чітким, як він думав.

Однак не треба переоцінювати значення цієї роботи Велера. Сама по собі вона не така вже й істотна. Строго кажучи, ціанат амонію не є типовим неорганічним з'єднанням, але навіть якщо вважати його таким, перетворення ціанату амонію на сечовину (як з часом і було показано) є просто результатом зміни розташування атомів всередині молекули. І справді, адже молекула сечовини фактично є перебудованою молекулою того самого ціанату амонію.

Проте значення відкриття Велера заперечувати не можна. Воно сприяло зниженню віталізму та надихнуло хіміків на спроби синтезу органічної речовини; Якби не було цього відкриття, хіміки направили б свої зусилля в іншому напрямку.

У 1845 р. Адольф Вільгельм Герман Кольбе (1818-1884), учень Велера, успішно синтезував оцтову кислоту, яка вважалася у його час безперечно органічною речовиною. Більше того, він синтезував її таким методом, який дозволив простежити весь ланцюг хімічних перетворень – від вихідних елементів (вуглецю, водню та кисню) до кінцевого продукту – оцтової кислоти. Саме такий синтез із елементів, або повний синтезі був необхідний. Якщо синтез сечовини Велера породив сумнів щодо існування «життєвої сили», то синтез оцтової кислоти Кольбе дозволив вирішити це питання.

Французький хімік П'єр Ежен Марселен Бертло (1827-1907) у 50-ті роки ХІХ ст. розпочав систематичну розробку синтезу органічних сполук та досяг великих успіхів. Він синтезував, зокрема, такі добре відомі та важливі сполуки, як метиловий та етиловий спирти, метан, бензол, ацетилен. Бертло «порушив кордон» між неорганічною та органічною хімією, покінчивши з горезвісною «забороною». Надалі таке «порушення кордонів» стало звичним.

Див: Шамін А. Я. Біокаталіз та біокаталізатори (історичний нарис). - М.: Наука, 1971, 196 с.

Див: Мусабеков Ю. С. Історична оцінка синтезу Велера.- Питання історії природознавства та техніки, 1957, вип. 5, с. 66-73.

Втім, це була лише перша поразка віталізму, який продовжував утримувати свої позиції в інших галузях хімії. Незважаючи на повільне ослаблення його позицій упродовж ХІХ ст., остаточно віталізм не зник і сьогодні. Повний опис різних етапів краху віталізму можна знайти у кн. "Коротка історія біології" (Азімов А. Коротка історія біології. Пер. з англ, - М.: Світ, 1967).

Див: Мусабеков Ю. С. Марселен Бертло. 1827-1907. - М.: Наука, 1965, 231 с.

Сторінка 1

Сучасний віталізм не заперечує застосування законів фізики до вивчення явищ життя, але, як побачимо, стверджує, що тут потрібна нова, ще створена фізика. Разом про те фізичне трактування найважливіших біологічних процесів найчастіше сприймається як неприпустимий редукціонізм, як зведення складних біологічних законів до простим - фізичним.

Віталізм Шталя був вірний доти, доки закони фізики ототожнювалися з еволюцією, що веде до розкладання та дезорганізації. Нині на зміну віталістському принципу прийшла послідовність неймовірних мутацій, що зберігається в генетичному коді, який керує структурою живого. Проте деякі екстраполяції, що беруть початок у молекулярній біологіні, встановлюють для життя межу осілості лише біля самої межі природного, іншими словами, трактують життя як щось сумісне з основними законами фізики, але має суто випадковий характер. Найбільш явно цю точку зору сформулював Моно: життя не випливає із законів фізики, але сумісне з ними.

Віталізмом називається ідеалістичний напрямок у біології, що заперечує саму можливість природничо-наукового пояснення явищ життя. Віталісти стверджували, що процеси, що відбуваються в живих організмах, обумовлені особливою життєвою силою і тому не підкоряються законам фізики та хімії, справедливим для неорганічної природи.

Противник віталізму, спіритизму, сповнений непохитної впевненості у пізнавальні можливості науки, Енгельгардт виступає в галузі природознавства як матеріаліст. Його боротьба проти вчених, які намагалися недосліджені явища природи пояснювати різноманітних непізнаваними силами, носить прогресивний характер.

Панування віталізму призвело до того, що перший період розвитку органічної хімії був присвячений виключно вивченню різних речовин рослинного та тваринного походження.

Панування віталізму призвело до того, що перший період розвитку органічної хімії був присвячений виключно вивченню різних речовин рослинного та тваринного походження.

Загибель Віталізму приніс успішно розвивався в першій половині XIX ст.

Загибель віталізму приніс успішно, що розвивається в першій половині XIX ст.

Про віталізм Ф Енгельс писав, що життєва сила виступає тут як щось вкладене в організм ззовні, а не властиве йому і невіддільне від нього.

Будучи противником віталізму, прибічником якого був Берцеліус, Ходнєв відстоював ту думку, що самі властивості, які супроводжують матерію в сполуках неорганічних, повинні бути причиною явищ, які у живих істот.

Остаточна аварія віталізму, як було зазначено вище, пов'язана з переможною ходою органічного синтезу, науковою базою якого стала теорія хімічної будови. Можна вважати також, що початок цієї катастрофи поклали вже емпіричні синтези Бертло, синтез цукристої речовини Бутлеровим і перші синтези Франкланда та Кольбе. Але ці досягнення з'явилися значно пізніше перших каталітичних відкриттів та його узагальнень Берцелиусом.

АЗОТ І ЖИВЛЕННЯ

Від дуже простих почав життя поступово, під тиском довкілля, ставало дедалі складнішим і водночас виробляла ефективні способи продовжуватися. У своїй нескінченній різноманітності нежива природа не могла змагатися з витонченістю живих форм. Так, піднімалися нові гори, проте такі вже бували раніше, а живі форми щоразу виникали неповторними.

Дарвінізм, таким чином, сприяв віталізму: в людській уяві між живим і неживим виріс чималий бар'єр. І справді, у другій половині ХІХ ст. Віталізм знову став популярним.

Однак найбільша небезпека чекала на віталізм серед хіміків-органіків. Проти нього було на щиті піднято модель молекули протеїну - і обговорення її поглинуло хіміків до кінця століття.

Першим заговорив про важливість протеїну життя французький фізіолог Франсуа Мажанді (1783-1855). Економічні дислокації, привнесені наполеонівськими війнами, призвели до масового голоду у багатьох країнах, і становище найбідніших верств почало погіршуватися. Уряди забили на сполох; у Франції було створено спеціальну комісію; на чолі її встав Мажанді. Метою комісії була розробка технології виробництва їжі з дешевих компонентів на кшталт желатину.

У 1816 р. Мажанді у дослідах з годівлі собак безпротеїновою їжею, що містить цукор, оливкову олію та воду, зазнав невдачі: собаки здохли з голоду. Одних лише калорій не вистачало для повноцінної роботи організму. Крім того, не всі протеїни однаково корисні. На жаль, і у дослідах, де желатин був єдиним протеїном, собаки гинули також. Так починалася тоді наука дієтологія, чи вивчення складу харчування та її зв'язку з життям та здоров'ям.

Протеїни відрізняються від гідрокарбонатів та ліпідів тим, що включають до свого складу азот. З цієї причини на азот як необхідний компонент для живих організмів було звернено пильну увагу. Французький хімік Жан Батист Буссенго (1802 – 1887) почав у 1840-х роках вивчати потреби рослин в азоті. Він виявив, що в деяких рослин, наприклад, у овочів (горошка, бобів та інших), є відмінна від інших особливість успішно рости на безазотному ґрунті, причому без добрива азотом. Вони не лише росли, а й збільшували вміст азоту у своїх тканинах. Єдиний висновок, якого міг прийти Буссенго, - що це рослини споживають азот з повітря. (Тепер нам відомо, що не рослини самі по собі роблять це, але азотфіксуючі бактерії, що поселяються в бульбах коріння.)

Для цього він загострив практичні та обґрунтовані висновки Мажанді, співвіднісши вміст азоту в деяких продуктах зі швидкістю зростання піддослідних. Взаємозв'язок виявився прямий, за умови, що як джерело азоту береться та сама їжа. Проте деякі види харчування були більш ефективними, ніж інші, при аналогічному вмісті азоту. Це означало, що одні протеїни використовуються організмами, ніж інші. Аж до кінця століття причини цього факту були незрозумілі. Проте вже до 1844 р. сам Буссенго емпірично зміг скласти шкалу корисності різних продуктів як джерело протеїну.

Подальшу роботу здійснив німецький хімік Юстус фон Лібіх (1805 – 1873), котрий за наступну декаду років підготував обґрунтований список корисних продуктів харчування. Лібіх сильно покладався на механістичні погляди, тому доводив проблему з погляду агрохімії. Він вважав, що втрата врожайності культур внаслідок багаторічного використання земель відбувається через розкладання та споживання деяких мінеральних складових, необхідних рослин. Рослинні тканини містять невелику кількість натрію, калію, кальцію, фосфору, а ті, у свою чергу, надходять із розчинними речовинами, які рослини можуть поглинути. З давніх-давен люди збільшували родючість грунту, повертаючи їй витрачене харчування з послідом тварин. Так чому ж не додати в ґрунт самі мінерали, чисті хімічно й механічно, що не несуть неприємного запаху, замість того, щоб вносити гній?

Він перший розпочав експерименти з хімічними добривами. Спочатку, надто покладаючись на висновки Буссенго про поглинання рослинами азоту повітря, він зазнав невдачі. Коли Лібіх зрозумів, більшість рослин отримують азот від розчинних азотних компонентів грунту (нітратів), він додав їх у добрива. Як Буссенго, і Лібіха можна вважати засновниками агрохімії.

КАЛОРИМЕТРІЯ

Лібіх вважав, що гідрокарбонати та ліпіди - горючі речовини організму, так само як вони бувають горючими, будучи кинуті у вогонь. Це символізувало просування поглядів Лавуазьє, вироблених півстоліття раніше. Лавуазьє говорив про вуглецю і водень, а зараз можна було більш специфічно говорити про гідрокарбонати та ліпіди - і ті та інші складаються з вуглецю та водню (плюс приєднані радикали кисню).

Погляди Лібіха надихнули інших учених на спроби визначити, чи відповідає кількість тепла, отримана від такого «палива», аналогічного, якщо паливо буде спалено поза тілом, у навколишньому просторі. Згодом методики стали тоншими, експеримент ускладнювався.

Пристрої, які б виміряти кількість тепла, отриманого від спалених органічних компонентів, були розроблені в 1860-х роках. Бертло використовував такий пристрій (калориметр) для виміру тепла, виробленого сотнями реакцій. У звичайному калориметрі палива речовина поєднується з киснем у закритій камері і суміш вибухає електричним підривником. Камера оточена водою. Вода поглинає тепло, отримане при вибуху, і в залежності від підвищення температури води можна визначити кількість тепла, що виділилося.

Щоб виміряти тепло, яке виробляє організм, необхідно спорудити настільки великий калориметр, щоб помістити туди цей організм. Виходячи з витрати кисню, що споживається організмом, та виходу вуглекислого газу можна підрахувати кількість спалених гідрокарбонатів та ліпідів. Можна виміряти кількість тепла, виробленого організмом, підвищення температури водяного «кожуха». А цю кількість тепла вже можна порівняти з тим, що виділяється при звичайному спалюванні тих же кількостей гідрокарбонатів та ліпідів у навколишньому середовищі.

Німецький фізіолог Карл фон Войт (1831 – 1908), учень Лібіха, спільно з хіміком Максом фон Петтенкофером (1818 – 1901) розробив подібний калориметр. Зі зроблених ними вимірів випливало, що в живої тканини немає іншого джерела енергії, ніж той, що наповнює неживу природу.

Макс Рубнер (1854 - 1932), учень Войта, не залишив жодних сумнівів у цьому питанні. Він виміряв кількість азоту в сечі та фекаліях і співвідніс його з кількістю споживаного азоту в їжі піддослідних. До 1884 р. він довів, що гідрокарбонати та ліпіди – не єдині види палива для організму. Молекули протеїну також можуть бути паливом після того, як від них відібрали азот. У 1894 р. він показав, що кількості тепла, що виділяються при поїданні їжі та при звичайному її спалюванні, практично однакові. Закон збереження енергії виконувався як живої, так неживої природи - отже, віталізм був розгромлений.

Ці нові дослідження відразу були поставлені на службу медицині. Німецький фізіолог Адольф Магнус-Леві (1865-1955) виміряв мінімальний вихід енергії в людини і виявив, що при захворюванні на щитовидну залозу цей вихід енергії значно порушується. Таким чином, енергетика харчування була використана для медичної діагностики.

ФЕРМЕНТАЦІЯ

Успіхи калориметрії в останній половині ХІХ ст. залишили віталізму одну лазівку: протеїнова природа – проти непротеїнової.

Хоча закон збереження енергії виконується як живих форм життя, так неживих, але нездоланна перешкода лежить між методами отримання цієї енергії.

Поза живим організмом згоряння супроводжується виділенням великої кількості тепла та світла. Швидкість згоряння велика і руйнування після нього значні. Згоряння речовин під час харчування не дає ні світла, ні відчутного тепла. Температура тіла залишається приблизно однаковою. Процес згоряння всередині організму йде повільно та під досконалим контролем. Жива матерія не вимагає процесу внутрішнього згоряння ні електроструму, ні підведення тепла, ні сильних реагентів.

Хіба це не фундаментальна різниця?

Лібіх вказував на ферментацію як на приклад: з доісторичних часів людина зброджувала фруктові соки для виноробства та зерно – для пивоваріння. Для хлібопечення використовувалась закваска. Усі ці хімічні реакції стосуються органічних речовин. Цукор, крохмаль перетворюються на алкоголь, і це нагадує реакції, що йдуть у живій тканині. Однак ферментація не потребує сильних реагентів та каталізаторів; вона йде за кімнатної температури. Лібіх стверджував, що ферментація – суто хімічний процес. Він наполягав на тому, що тут не торкається життя як таке.

З часів ван Левенгука було відомо, що дріжджі складаються з бульбашок. Ті не виявляли особливих ознак живого, але в 1837 Шванн спостерігав брунькування цих бульбашок. Оскільки це був явно процес розмноження, можна було віднести дріжджі до живих організмів. Біологи заговорили про дріжджові клітини, проте Лібіх не прийняв живої природи дріжджів.

Французький хімік Луї Пастер (1822 – 1895) у 1856 р. був запрошений для консультації найзнаменитішими виноробами країни. Мільйони франків кидалися на вітер через те, що з віком вино та пиво робилися кислими. Як вирішити цю проблему?

Пастер звернувся до мікроскопа. Він відразу виявив, що при правильному старінні пива і вина вони містили крихітні сферичні дріжджові клітини. При прокисанні ці клітини подовжувалися. Значить, дріжджі бувають двох типів: одні виробляють алкоголь, інші зброджують вино. Обережне нагрівання прокислого вина вбивало дріжджі та зупиняло процес. Якщо це робилося у потрібний момент, напій було врятовано!

Отже, Пастер з'ясував, що, по-перше, дріжджові клітини – живі клітини, а по-друге, лише живі, а чи не мертві дріжджі можуть викликати ферментацію.

Протиріччя між Лібіхом та Пастером вирішилося перемогою Пастера та... віталізму. Пастер приступив до свого знаменитого експерименту на доказ спонтанного розмноження.

У 1860 р. він прокип'ятив і стерилізував м'ясну вирізку та залишив її у незакритій колбі на повітрі. Хоча до м'яса існував доступ повітря, горло колби було хитро вигнуте у вигляді букви «S», тому всі частки пилу осідали у вигині. У таких умовах на м'ясі не могли оселитися мікроорганізми, але при видаленні вигину горла колби м'ясо відразу протухало. Пастер довів, що справа не в кип'ятінні, яке вбиває життєвий початок, а в недоступності пилу, що містить мікроорганізми.

У 1850-х роках, напередодні досвіду Пастера, німецький лікар Рудольф Вірхоф щодо зараженої тканини довів, що хворі клітини походять від нормальних.

Причому процес руйнування клітин відбувається поступово, без раптового порушення структури та вмісту. Рудольф Вірхоф став фундатором сучасної науки патології. Разом з Пастером вони довели, що чи то цілий організм, чи частина багатоклітинного організму, спочатку завжди буває клітина. З того часу живе було відокремлено від неживого непереборною перешкодою. Ніколи віталізм ще не зміцнював свої позиції.

ЕНЗИМИ

Ще у XVIII ст. хіміки усвідомили, що іноді реакцію можна прискорити за допомогою речовини, яка сама по собі в реакції не бере участі. Спостереження такого сорту накопичувалися, доки не привернули серйозної уваги вчених у ХІХ ст.

Російський хімік Костянтин Готліб Сигізмунд Кірхгоф (1764-1833) у 1812 р. показав, що якщо прокип'ятити крохмаль разом із розведеною кислотою, то він розпадеться до глюкози – простого цукру. Цього не станеться, якщо кислота відсутня, і все ж таки кислота, як така, не бере участі в реакції.

Чотири роки пізніше англійський хімік Гемфрі Деві (1778-1829) виявив, що платинові дроти провокували з'єднання спиртів з киснем. Сама платина у реакції не брала участі.

Ці та інші приклади привернули увагу Берцеліуса, який у 1836 р. запропонував таким явищ термін «каталіз». Це грецьке слово означає "руйнування". Зазвичай спирт горить у кисні тільки після нагрівання при високих температурах, коли спалахують його пари. У присутності платинового каталізатора та ж реакція відбувається без попереднього нагрівання. Можна посперечатися, чи йдуть хімічні процеси в живій тканині, оскільки саме в живих тканинах є певні каталізатори, яких немає в неживій природі.

І справді, в 1833 р., незадовго до Берцеліуса, французький хімік Ансельм Паузн (1795 - 1871) екстрагував із пророслого ячменю речовину, яка могла розкладати крохмаль до простих цукрів ще швидше, ніж будь-яка кислота. Він дав речовині найменування діастаз. І діастаз, та інші подібні до нього речовини були згодом названі ферментами через перетворення крохмалю в цукри: саме цей процес є ферментизацією зерна. Незабаром ферменти були експериментально одержані з тварин організмів. Перші з них видобувались із шлункових соків. Реамюр показав, що травлення – хімічний процес, і в 1824 р. англійський лікар Вільям Прут (1785 – 1850) виділив із шлункового соку соляну кислоту. Вона була суворо неорганічною речовиною. Спочатку це вразило вчених, однак у 1835 р. Шванн, один із засновників клітинної теорії, отримав екстракт шлункового соку, який не містив соляної кислоти, але розкладав м'ясо швидше, ніж кислота. Цю речовину Шван назвав пепсином (від грецького слова, в перекладі означає «перетравлювати»); це був справжній фермент. Поступово було відкрито й інші ферменти; стало цілком очевидним, що ферменти - це і є каталізатори процесів, що йдуть у живих тканинах; хіміки не могли раніше синтезувати деякі речовини, які виробляються в цих тканинах, оскільки не мали у своєму арсеналі таких каталізаторів. Протеїни залишалися щитом віталістів, і віталізм швидко прозрів, що ферменти - білкові за природою освіти, хоча це було доведено до XX в.

Слабким місцем для віталістів, однак, залишалося те, що деякі ферменти «спрацьовували» як усередині клітини, так і поза нею. Ферменти ізольовані від травних соків виконували свою роботу в тестах. Можна було припустити, що, якщо отримати хоча б один із ферментів, будь-яку реакцію, що йде в живому організмі, вдалося б відтворити. Більше того, ферменти дотримувалися тих же правил, що неорганічні каталізатори, наприклад, кислоти або платина.

Наслідуючи віталістичну позицію, ферменти, виділені з травних соків, виконували свою роль як усередині, так і поза клітиною. Травний сік, що циркулює всередині травного тракту, можна було налити і в трубку експериментально. Віталісти наполягали, що хіміки не в змозі змоделювати ці процеси.

Ферменти на той час були поділені на дві групи: неорганізовані ферменти, що працюють також поза клітиною, наприклад пепсин; організовані ферменти, що працюють лише всередині клітини, які змушували дріжджі перетворювати цукор на алкоголь.

У 1876 р. німецький фізіолог Вільгельм Кюн (1837 – 1900) запропонував використовувати слово «фермент» лише для процесів, які потребують присутності живого матеріалу. Ті ферменти, які, будучи виділеними, могли працювати поза клітиною, він запропонував називати ензимами (від грецького слова, що означає «дріжджі»).

У 1897 р. позиція віталістів загалом було підірвано німецьким хіміком Едуардом Бюхнером (1860-1917). Він розтер клітини дріжджів із піском до повного знищення, а потім профільтрував отриманий матеріал, виділивши клітинний дріжджовий сік. Вчений припускав, що цей сік не має здатності, що ферментує. Він додав сік до цукру і, на свій подив, виявив, що цукор почав повільно ферментуватися, хоча вся суміш була абсолютно неживою. Бюхнер продовжив експерименти, вбиваючи дріжджі спиртом, і виявив, що мертві клітини дріжджів ферментують цукор так само, як і живі.

До кінця ХІХ ст. було визнано, що це ферменти, як організовані, і неорганізовані, можна назвати клітин і змусити проробляти роботу поза клітин. Термін «ензим» був застосований до всіх ферментів, і було нарешті визнано, що клітина не містить якоїсь життєвої сили.

Позиції Пастера та віталістів похитнулися. Ферментація йшла поза клітиною, без якоїсь життєвої сили. Однак і тоді позиції віталістів були розгромлені. Ще багато необхідно було дізнатися про молекулу протеїну (як про ензими, так і неензими), і не було впевненості в тому, що життєва сила не проявить себе ще.

Досі деякі біологи стоять на віталістських позиціях; проте загальноприйнято в біології, що живі форми підпорядковуються тим самим законам, як і неживі; у лабораторних умовах можна змоделювати практично всі ситуації.

Перемогу здобула механістична точка зору.

План:

Вступ

• 1 Розвиток
• 2 Месмеризм
• 3 Віталізм в історії хімії
  .1 Література
  

Вступ

Віталізм(від лат. vitalis - «життєвий») - філософський напрямок, що стверджує наявність в організмах нематеріальної надприродної сили, що управляє життєвими явищами - «життєвої сили» (лат. vis vitalis), "душі", "ентелехії", "архея" та інших.

Віталізм розвивався у масштабі цивілізаційних епох:

• часто виявляється у наївних біологічних теоріях дітей;
• у східних навчаннях – «ці» чи «прана» (уявлення про енергетичну структуру людини), у вченні Гіппократа ці енергії називалися «гумори»;
• в арістотелівському класицизмі сутність живого виносилася поза фізичним контекстом у так звані «ентелехії»;
• у християнській, буддійській традиціях сутність/витік життя відносили безпосередньо до Абсолюту (див. Гегель та теоретична біологія);
• у Ганса Дріша ентелехія отримала інтерпретацію в експериментальних даних та має антимеханістичну спрямованість;

Внаслідок накопичення досвідчених даних хімією та біологією віталізм втратив своє значення. Нині він належить до неакадемічним теоріям.

1. Розвиток

Віталістичні погляди сягають корінням в анімізм. Хоча вони були загальноприйнятими, спроби створити правдоподібну наукову модель починаються з початку XVII ст., коли було припущено, що матерія існує у двох абсолютно різних формах, що відрізняються поведінкою по відношенню до теплоти. Ці дві форми були названі «органічна» та «неорганічна». Неорганічна матерія може бути розплавлена ​​та повернена в початковий стан, як тільки буде припинено нагрівання. Органічні структури «спікаються» під час нагрівання, переходячи у нові форми, які неможливо відновити до колишнього стану, просто припинивши нагрівання. Велися суперечки, чи є причиною відмінностей між цими двома формами матерії існування «життєвої сили», яка є тільки в «органічній матерії».

Теорія про мікробіологічні причини захворювань, підтримана винаходом мікроскопа в XVI столітті, зменшила значення віталізму в західній медицині, і роль органів у життєдіяльності стала більш зрозумілою, зменшуючи потребу в поясненнях феномену життя за допомогою містичних «життєвих сил». Проте, віталістичні ідеї досі вважалися необхідними деякими вченими.

На початку XIX століття Йєнс Якоб Берцеліус, відомий як один з батьків сучасної хімії, відкинув містичні пояснення віталізму, проте велися суперечки про існування регулюючої сили всередині живої матерії, що підтримує її функції. Карл Рейхенбах пізніше розробив теорію "Сили Одіна", форми життєвої енергії, яка пронизує живі істоти. Ця концепція не отримала великої підтримки, попри авторитет Рейхенбаха. Тепер віталізм часто використовується як зневажливий епітет. Але, незважаючи на це, Ернст Майр, співзасновник синтетичної теорії еволюції та критик віталізму та редукціонізму, писав у 2002 році:

2. Месмеризм

У XVIII столітті була популярною віталістична теорія «тварини магнетизму» Ф. А. Месмера. Проте російський термін тваринний магнетизм- переклад терміна Месмера magnetisme animal- є невірним з чотирьох причин:

• Аніма – арістотелівський базовий термін, трактат «De Anima», грец. «пере психу» - «Про душу»
• Месмер вибрав свій термін, щоб розмежувати його варіант магнітної сили від тих, які належали на той час до мінеральному магнетизму, космічного магнетизмуі планетарному магнетизму.
• Месмер вважав, що відкрита їм сила діє лише всередині тіл людей та тварин.
• Месмер вибрав слово animalза його походження від латів. "animus" - "дихання", щоб ідентифікувати цю силу, як якість, властиве створінням, наділеним диханням: людям та тваринам.

Ідеї ​​Месмера стали такими популярними, що король Людовік XVI скликав дві комісії на дослідження месмеризму. Одну очолював Жозеф Гільйотен, другу - Бенджамін Франклін, яка включала Жозефа Сільвана Бальї та Лавуазьє. Члени комісій вивчили теорію Месмера та бачили пацієнтів, які впадали у транс. У саду Франкліна пацієнта підводили до п'яти дерев, одне з яких було месмеризовано; пацієнт обіймав кожне дерево по черзі, щоб прийняти "життєві флюїди", але впав біля "неправильного" дерева. У будинку Лавуазьє 4 звичайні чашки з водою були піднесені до «сприйнятливої» жінки, і четверта чашка викликала конвульсії. Але жінка спокійно випила «месмеризований» вміст п'ятої, вважаючи її звичайною водою. члени комісії зробили висновок, що «флюїди без уяви безсилі, проте уява без флюїдів може справити ефект флюїду». Це важливий приклад перемоги сили розуму та контрольованого експерименту над хибними теоріями. Іноді вважається, що віталістські ідеї ненаукові, тому що неперевірені; тут теорія була не тільки перевірена, а й визнана хибною.

3. Віталізм в історії хімії

В історії хімії віталізм грав провідну роль, відрізняючи органічні та неорганічні речовини, дотримуючись арістотелівської різниці між царством мінералів і царствами тварин і рослин. Головною причиною цих віталістичних поглядів було володіння органічними речовинами, на відміну неорганічних, «життєвою силою». З цього випливало і було передбачено, що органічні сполуки неможливо знайти синтезовані з неорганічних. Однак хімія розвивалася, і в 1828 Фрідріх Велер синтезував сечовину з неорганічних компонентів. Велер написав Берцеліусу листа, в якому говорив, що він став свідком «великої трагедії в науці - вбивства прекрасної гіпотези потворним фактом». «Прекрасною гіпотезою» був віталізм; "потворним фактом" - пробірка з кристалами сечовини.

Відповідно до загальноприйнятих поглядів на прогрес хімічної науки, наступні відкриття відкинули «вітальну силу», у міру того, як все більша кількість життєвих процесів стала можливим пояснити хімічними або фізичними явищами. Проте, не вважається, що віталізм помер саме тоді, коли Велер синтезував сечовину. "Міф про Велера", як він був названий істориком науки Пітером Дж. Рамбергом, зародився в науково-популярній книзі про історію хімії, опублікованій в 1931 році, яка "ігноруючи всі претензії на історичну точність, перетворила Велера на лицаря, який робив спробу за спробою синтезувати природну речовину, яка спростувала б віталізм і зірвала покрив невігластва, доки „одного дня не відбулося диво“».

Основна антимеханічна теза в хімії - телеологічність процесів, які вже не пояснюються механічно на рівні клітини (див. наприклад Albrecht-Buehler).

Деякі найбільші уми на той час продовжували досліджувати віталізм. Луї Пастер, невдовзі після його знаменитого спростування теорії спонтанного самозародження, зробив кілька експериментів, які, як відчував, підтримують теорію вітальності. Згідно Бехтель, Пастер «застосував ферментацію до більш загальної програми, що описує особливі реакції, які протікають тільки в живих організмах. Вони не застосовні до вітальних явищ. У 1858 році Пастер показав, що ферментація відбувається тільки в присутності живих клітин і відсутність кисню. Це спричинило його опису ферментації як «життя без повітря». Він не знайшов підтвердження твердженням Берцеліуса, Лібіга, Траубе та інших, що ферментація відбувається під дією хімічних агентів або каталізаторів усередині клітин, і зробив висновок, що ферментація - «вітальна дія».

Оригінальну системну біохімічну концепцію життя розробляв у 1871–1911 роках. Едмунд Монтгомері.

Література

• Про душу. Аристотель (бажано паралельний текст польською та/або англійською мовами) Rem. дана книга наводиться не як повага до класика, а як найнеобхідніший текст для розуміння суті.
• Про duszy. Aristoteles Prelozyl, wstepem і skrowidzem opatrzyl Pawel Siwek. // PWN, Warszawa 1972
• Віталізм. Його історія та система. Г. Дріш 1915 // репринт 2007 URSS (Конспект «Віталізму» Ганса Дріша)
• Stuart R. Hameroff Ultimate Computing. Biomolecular Consciousness and NanoTechnology. (недоступне посилання з 28-03-11 (105 днів))
• Нова наука про життя. Р. Шелдрейк. //«Ріпол класик» М2005
• Guenter Albrecht-Buehler Cell Intelligence.
• Валентин Томберг. Старший аркан Таро. - СПб. "Алетейя", 2000 Словник Томберга